JP5553860B2

JP5553860B2 - Improved spectral measurements for high repetition rate gas discharge lasers.

Info

Publication number: JP5553860B2
Application number: JP2012129065A
Authority: JP
Inventors: ロバートジェイラファック
Original assignee: サイマーインコーポレイテッド
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2012-06-06
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2026-06-23
Also published as: JP2009505116A; WO2008054346A3; KR20120089350A; EP1946054A2; KR101364005B1; US20070013913A1; JP2012198235A; EP1946054A4; KR20080081890A; JP5270363B2; KR101280917B1; WO2008054346A2; US7317536B2

Description

本発明は、２００５年６月２７日に出願された、米国特許出願第１１／１６９，２０２号に基づく優先権を主張するものであり、例えば、半導体マイクロリソグラフィ用途の、例えば高繰返し率ガス放電レーザに用いられる、オンボードのスペクトル幅測定機構に関する。 The present invention claims priority based on US patent application Ser. No. 11 / 169,202, filed Jun. 27, 2005, for example, high repetition rate gas discharge for semiconductor microlithography applications. The present invention relates to an on-board spectral width measurement mechanism used for a laser.

（関連出願）
本出願は、代理人番号第２００３−０１０７−０１号の、２００４年２月２７日に出願された「ＩＭＰＲＯＶＥＤＢＡＮＤＷＩＤＴＨＥＳＴＩＭＡＴＩＯＮ」という名称の米国特許出願第１０／７８９３２８号に関連し、これは、代理人番号第２００３−０００４−０１号の、発明者Ｒａｆａｃによる、「ＯＰＴＩＣＡＬＢＡＮＤＷＩＤＴＨＭＥＴＥＲＦＯＲＬＡＳＥＲＬＩＧＨＴ」という名称の、２００３年７月７日に出願された出願番号第１０／６１５，３２１号の部分継続出願であり、本出願は、更に、同じく発明者としてＲａｆａｃによる、代理人番号第２００３−００５６−０１号の、「ＭＥＴＨＯＤＡＮＤＡＰＰＡＲＡＴＵＳＦＯＲＭＥＡＳＵＩＮＧＢＡＮＤＷＩＤＴＨＯＦＡＮＯＰＴＩＣＡＬＯＵＴＰＵＴＯＦＡＬＡＳＥＲ」という名称の、２００３年６月２６日に出願された出願番号第１０／１０９，２２３号に関連し、更に、代理人番号第２００３−０００２−０１号の、２００３年９月３０日に出願された「ＧＡＳＤＩＳＣＨＡＲＧＥＭＯＰＡＬＡＳＥＲＳＰＥＣＴＲＡＬＡＮＡＬＹＳＩＳＭＯＤＵＬＥ」という名称の、出願番号第１０／６７６，１７５号に関連し、全てが本出願の譲渡人に譲渡され、これらの各々の開示は、引用により本明細書に組み入れられる。 (Related application)
This application is related to US patent application Ser. No. 10/789328, filed on Feb. 27, 2004, entitled “IMPROVED BANDWIDTH ESTIMATION”, attorney number 2003-0107-01. Partial continuation of application number 10 / 615,321, filed July 7, 2003, named "OPTICAL BANDWIDTH METER FOR LASER LIGHT" by inventor Rafac, with person number 2003-0004-01 This application is further filed in the form of “METHOD AND APPARATUS FOR MEASURE BAND WIDTH OF AN OPTICAL OUTPUT OF A”, also by Rafac as an inventor, with agent number 2003-0056-01. In connection with application number 10 / 109,223 filed on June 26, 2003, named LASER, and on September 30, 2003, with agent number 2003-0002-01. All of which are assigned to the assignee of the present application and are hereby incorporated by reference in their entirety, in connection with application number 10 / 676,175, entitled “GAS DISCHARGE MOPA LASER SPECTRAL ANALYSIS MODULE”. Incorporated into the specification.

例えば半導体フォトリソグラフィのために用いられる、例えばエキシマ及び分子フッ素ガス放電レーザ・システムといった、ガス放電レーザ・システムに対する要件が、例えば、フォトレジストをもつウェーハ上にマスク・パターンを露光するときの所望の限界寸法等を得るためといった、次世代のリソグラフィ・ツールの使用のために、例えば０．１２ｐｍのＦＷＨＭ及び０．２５Ｅ９５％（Ｅ９５）に向かうように、更により厳しくなるにつれて、スペクトルの対称性の変化が、例えば経験的又は半経験的な帯域幅の推定モデルを用いたレーザ帯域幅測定装置（波長計）を「だまして」、例えば、位置及び縞の強度測定並びにスペクトル幅の強度測定のための線形フォトダイオード・アレイ（ＰＤＡ）に適用された、例えばエタロン分光計の縞の幅から正しくないＥ９５帯域幅を予測させる可能性があることが明らかとなった。
本出願人は、この問題に対処するための方法及び装置を開発した。 For example, requirements for gas discharge laser systems, such as excimer and molecular fluorine gas discharge laser systems used for semiconductor photolithography, are desirable when exposing mask patterns on wafers with photoresist, for example. For the use of next-generation lithography tools, such as to obtain critical dimensions, etc., the spectral symmetry becomes more severe as it becomes even more stringent, eg towards FWHM of 0.12 pm and 0.25E95% (E95). Changes "fooled" the laser bandwidth measurement device (wavemeter) using, for example, an empirical or semi-empirical bandwidth estimation model, eg for position and fringe intensity measurements and spectral width intensity measurements Applied to a linear photodiode array (PDA), eg etalon spectroscopy It has been found that there is a possibility of the prediction of the width from incorrect E95 bandwidth fringes.
The applicant has developed a method and apparatus to address this problem.

レーザから射出された光の帯域幅を示す第１のパラメータを表す第１の出力と、レーザから射出された光の帯域幅を示す第２のパラメータを表す第２の出力とを提供する光帯域幅モニタと、光帯域幅モニタに固有の所定の較正変数を用いる多変数方程式の一部として第１の出力及び第２の出力を用いて実帯域幅パラメータを計算する実帯域幅計算装置と、を含むことができ、多変数方程式はレーザから射出された光のスペクトルの対称性に敏感な項を含む、レーザから射出され、帯域幅計測器に入力される光のスペクトルの帯域幅を測定するための帯域幅計測器の装置及び方法が開示される。実帯域幅パラメータは、レーザから射出された光のスペクトルの全幅内の最大値のある百分率におけるスペクトル全幅（「ＦＷＸＭ」）又はレーザから射出された光のスペクトルの全スペクトルのエネルギーのある百分率を含むスペクトルのコンテンツを定めるスペクトル上の２点間の幅（「ＥＸ」）を含むことができる。帯域幅モニタは、エタロン分光計を含み、第１の出力は、ＦＷＸＭにおけるエタロンの光出力の縞の幅、又はレーザから射出された光の全スペクトルのエネルギーのある百分率を含むスペクトル上の２点間の幅（「ＥＸ’」）のうちの少なくとも一方を表し、第２の出力は、Ｘ≠Ｘ’’及びＸ’≠Ｘ’’’であるときに、第２のＦＷＸ’’Ｍ又はＥＸ’’’のうちの少なくとも一方を表す。測定されたパラメータと出力パラメータとの間の関係の関数形及びこの関数の一部である予め計算された較正変数は、信頼できる基準を用いて、較正スペクトルに対する第１及び第２の出力の発生と相関のある、実帯域幅パラメータの値の測定から導出することができる。実帯域幅パラメータの値は、例えば、次式から計算することができ、
推定実ＢＷパラメータ＝Ａ^*ｗ₁＋Ｌ^*ｗ₂＋Ｍ
から計算され、ここで、ｗ₁＝ＦＷＸＭ又はＥＸ’を表す第１の測定出力、及びｗ₂は、ＦＷＸ’’Ｍ又はＥＸ’’’を表す第２の測定出力であり、Ａ、Ｂ及びＣは、較正中に見出される調節可能なパラメータであり、Ｍは、デバイスによってインターロゲートされるスペクトルの対称性に敏感な項である。対称性に敏感な項は、レーザから射出された光のスペクトルの非対称性における変化に起因する実帯域幅パラメータの誤差に対する修正を含むことができ、ピーク強度の異なる端数又はしきい値において取られた、エタロン分光計の縞にわたる２つの間隔の、波長空間における中点の位置間の差を含むことができる。２つのしきい値は、第１のパラメータ及び第２のパラメータを測定するために用いられる縞パターンにおける小さな非対称性に十分敏感であるのに十分なだけ遠く離れるように選択することができる。装置及び方法は、レーザ光源のエネルギーの波長分布に従ってレーザ光源の出力を含むエネルギーを空間的又は時間的領域内に分散させる光学的分散機器と、分散させられたエネルギーの空間的又は時間的変動をそれぞれ記録し、記録された空間的又は時間的変動に基づいて出力信号を提供する検出器と、それぞれ検出器によって記録された分散させられたエネルギー空間的又は時間的変動に基づいて、それぞれ空間又は時間領域において、エネルギーの波長分布の幅を計算し、分散機器の光学的特性に従って空間的又は時間的分布を波長領域にそれぞれ変換する第１の計算装置と、光源、分散機器、検出器、及び引数とみなされる少なくとも１つの幅に固有の所定の較正変数を有する多変数方程式の引数として少なくとも１つの幅を適用することによって、第１の計算装置により計算された、波長領域におけるエネルギーの波長分布の少なくとも１つの幅を用いる第２の計算装置と、を含むことができ、多変数方程式は、対称項を含む。第１の計算装置及び第２の計算装置は、同じ計算装置を含むことができる。Ｘ≠Ｘ’及びＸ’’≠Ｘ’’’であるときに、少なくとも１つの幅は、光源から射出された光のスペクトルの全幅内の最大値のある百分率におけるスペクトル全幅（「ＦＷＸＭ」）及び（「ＦＷＸ’Ｍ」）と、光源から射出された光のスペクトルの全スペクトルのエネルギーのある百分率を含むスペクトルのコンテンツを定めるスペクトル上の２点間の幅（「ＥＸ’’」）及び（「ＥＸ’’’」）とを含む群から選択される少なくとも２つの幅を含むことができる。多変数方程式の値を評価して、群ＦＷＸ^*Ｍ、ＥＸ^**から選択された光源によるエネルギー出力のスペクトル分布を記述する実帯域幅パラメータを計算することができる。Ｘ^*がＸ又はＸ’のいずれかに等しいとすることができ、Ｘ^**がＸ’’又はＸ’’’のいずれかに等しいとすることができるときに、多変数方程式の値を評価して、群ＦＷＸ^*Ｍ、ＥＸ^**から選択された光源によるエネルギー出力のスペクトル分布を記述する実帯域幅パラメータを計算することができる。多変数方程式は、Ｅ９５〜＝Ａ（ｘ，ｙ）^*ＦＷｘ％＋Ｂ（ｘ，ｙ）^*ＦＷｙ％＋Ｃ（Ａ，Ｂ，Ｃ；ｘ，ｙ）^*（中点（ｘ％）−中点（ｙ％））＋Ｄを含むことができる。 An optical band providing a first output representative of a first parameter indicative of the bandwidth of light emitted from the laser and a second output representative of a second parameter indicative of the bandwidth of light emitted from the laser. An actual bandwidth calculator for calculating an actual bandwidth parameter using the first output and the second output as part of a multivariable equation using a predetermined calibration variable unique to the optical bandwidth monitor; The multivariable equation includes a term sensitive to the symmetry of the spectrum of the light emitted from the laser, and measures the spectral bandwidth of the light emitted from the laser and input to the bandwidth meter An apparatus and method for a bandwidth meter for disclosing is disclosed. The actual bandwidth parameter includes the spectral full width ("FWXM") at a percentage of the maximum value within the full width of the spectrum of light emitted from the laser, or an energy percentage of the full spectrum of the spectrum of light emitted from the laser. The width between two points on the spectrum (“EX”) that defines the content of the spectrum can be included. The bandwidth monitor includes an etalon spectrometer, and the first output is two points on the spectrum containing the fringe width of the etalon's light output in the FWXM, or an energy percentage of the total spectrum of light emitted from the laser Represents at least one of the widths between the two ("EX '") and the second output is the second FWX "M or EX when X ≠ X''andX' ≠ X ''' Represents at least one of '''. The function form of the relationship between the measured parameter and the output parameter and the pre-calculated calibration variables that are part of this function use the reliable criteria to generate the first and second outputs for the calibration spectrum. Can be derived from the measurement of the value of the actual bandwidth parameter that is correlated with The value of the actual bandwidth parameter can be calculated from, for example,
Estimated actual BW parameter = A ^* w ₁ + L ^* w ₂ + M
Where w ₁ = first measurement output representing FWXM or EX ′, and w ₂ is a _second measurement output representing FWX ″ M or EX ′ ″, and A, B and C is an adjustable parameter found during calibration, and M is a term sensitive to the symmetry of the spectrum interrogated by the device. Symmetry-sensitive terms can include corrections to errors in the actual bandwidth parameters due to changes in the spectral asymmetry of the light emitted from the laser and are taken at different fractions or thresholds of peak intensity. Also, the difference between the positions of the midpoints in the wavelength space, at two intervals across the fringes of the etalon spectrometer can be included. The two thresholds can be selected to be far enough apart to be sufficiently sensitive to small asymmetries in the fringe pattern used to measure the first parameter and the second parameter. An apparatus and method includes an optical dispersion device that disperses energy, including the output of a laser light source, in a spatial or temporal domain according to a wavelength distribution of the energy of the laser light source, and a spatial or temporal variation of the dispersed energy. A detector that records and provides an output signal based on the recorded spatial or temporal variation, respectively, and a spatial or temporal variation based on the dispersed energy spatial or temporal variation recorded by the detector, respectively. A first calculation device that calculates the width of the wavelength distribution of energy in the time domain and converts the spatial or temporal distribution into the wavelength domain according to the optical characteristics of the dispersion device, a light source, a dispersion device, a detector, and Apply at least one width as an argument of a multivariable equation having a predetermined calibration variable specific to at least one width considered as an argument By, calculated by the first computing device, and a second computing device using at least one of the width of the wavelength distribution of the energy in the wavelength region, can include, multivariable equation includes a symmetrical section. The first computing device and the second computing device can include the same computing device. When X ≠ X ′ and X ″ ≠ X ′ ″, at least one width is the full spectrum width (“FWXM”) at some percentage of the maximum value within the full spectrum width of the light emitted from the light source, and ("FWX'M") and the width ("EX"") between two points on the spectrum that define the content of the spectrum, including a certain percentage of the total spectrum energy of the light emitted from the light source, and (" EX ″ ′ ″)) and at least two widths selected. The value of the multivariate equation can be evaluated to calculate a real bandwidth parameter that describes the spectral distribution of the energy output by a light source selected from the group FWX ^* M, EX ^** . X ^* is 'can be equal to any of the, X ^** is X' X or X when it can be equal to either the 'or X''', evaluation of a multivariable equation The real bandwidth parameter describing the spectral distribution of the energy output by the light source selected from the group FWX ^* M, EX ^** can then be calculated. The multivariate equation is E95 ~ = A (x, y) ^* FWx% + B (x, y) ^* FWy% + C (A, B, C; x, y) ^* (middle point (x%) − middle point ( y%)) + D.

分光計は、縞の検出のための線形フォトダイオード・アレイを用いた、高精度でパルス間の波長を測定するためのオンボードの高繰返し率ガス放電レーザ・システムに用いることができ、縞パターンを線形フォトダイオード・アレイに提供するエタロンと、測定される縞次数をフォトダイオード・アレイ上のより好ましい位置に移動させる縞次数位置決め機構を含むことができる。縞次数位置決め機構は、線形アレイ上の局所的なピクセル分散（ｄλ／ｄＲ）が十分に小さい、より浅い角度に縞次数を位置決めすることができる。帯域幅測定コンピュータからの信号は、好ましくない縞次数の局所的なピクセル分散を検出したときに生成されることができる。 The spectrometer can be used in an on-board high repetition rate gas discharge laser system to measure the wavelength between pulses with high accuracy, using a linear photodiode array for fringe detection, and a fringe pattern And an etalon that provides a linear photodiode array and a fringe order positioning mechanism that moves the measured fringe order to a more favorable position on the photodiode array. The fringe order positioning mechanism can position the fringe order at shallower angles where the local pixel dispersion (dλ / dR) on the linear array is sufficiently small. A signal from the bandwidth measurement computer can be generated when a local pixel variance of undesirable fringe order is detected.

半導体フォトリソグラフィ用の光源におけるプロセス測定のためによく使用される平面エタロン分光計は、規則的に離間されたピクセルの線形アレイ又はグリッドからなる検出器上に干渉パターンを画像形成することによって入力光の空間的分散を利用する。θが、光が波長λにおけるｍ番目の次数についてのエタロンから出ていく傾斜角であり、ｄが、平面エタロンの反射面間の光路長であるときに、このような分光計による入力光の角分散を管理する式は、θ＝ｃｏｓ^-1（ｍλ／２ｄ）である。この式を用いて、検出器の単一ピクセルにわたる波長の変化を求めることができ、すなわち、ｆがデバイスの画像形成焦点距離であり、Ｒがθ＝０位置に対する検出器上の位置である場合には、Ｒ／ｆ＜＜１について、ｄλ＝λ／ｆｔａｎ（Ｒ／ｆ）ｄＲ≒（λＲ／ｆ）ｄＲである。したがって、（例えば、間隔ｄＲを有する）ピクセルの均一なアレイによる波長内のサンプリング分解能は、画像が検出器に当たる位置Ｒの関数として概ね線形に減少する。検出器の選択によって固定される所与のピクセル間隔について利用可能なサンプリング分解能を最大化するために、Ｒをできるだけ小さくするようにθを変更することができる。このことは、異なる次数ｍを選択すること、入力波長λを異なる値に同調させること、又は光路長ｄを調整することによって行うことができる。 A planar etalon spectrometer often used for process measurement in a light source for semiconductor photolithography, the input light by imaging the interference pattern on a detector consisting of a linear array or grid of regularly spaced pixels. Use the spatial dispersion of. θ is the tilt angle at which light exits the etalon for the mth order at wavelength λ, and d is the optical path length between the reflective surfaces of the planar etalon, the input light from such a spectrometer. The equation for managing the angular dispersion is θ = cos ⁻¹ (mλ / 2d). This equation can be used to determine the change in wavelength across a single pixel of the detector, i.e., where f is the imaging focal length of the device and R is the position on the detector relative to the θ = 0 position. For R / f << 1, dλ = λ / ftan (R / f) dR≈ (λR / f) dR. Thus, the sampling resolution in wavelength with a uniform array of pixels (eg with spacing dR) decreases approximately linearly as a function of the position R where the image hits the detector. In order to maximize the available sampling resolution for a given pixel spacing fixed by detector choice, θ can be varied to make R as small as possible. This can be done by selecting a different order m, tuning the input wavelength λ to a different value, or adjusting the optical path length d.

本発明の実施形態の態様によれば、測定を行うためにｄλ／ｄＲが最小にされるようにｍを選択することができる。本発明は、縞次数及び動作波長λの特定の選択のためにｄλ／ｄＲが最小にされるように光路長ｄを調整することを更に含むことができる。 According to an aspect of an embodiment of the present invention, m can be selected such that dλ / dR is minimized to make a measurement. The present invention can further include adjusting the optical path length d such that dλ / dR is minimized for a specific choice of fringe order and operating wavelength λ.

本発明の実施形態の態様による、対称補正なしのレーザ出力スペクトルの帯域幅を表すパラメータの模擬測定のプロットを示す。FIG. 4 shows a plot of simulated measurements of parameters representing the bandwidth of a laser output spectrum without symmetry correction, in accordance with aspects of an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の態様による、対称補正ありのレーザ出力スペクトルの帯域幅を表すパラメータの模擬測定のプロットを示す。FIG. 4 shows a plot of simulated measurements of parameters representing the bandwidth of a laser output spectrum with symmetry correction, according to aspects of an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の態様による、帯域幅計測器の概略的なブロック図の例証である。FIG. 4 is an illustration of a schematic block diagram of a bandwidth meter, in accordance with aspects of an embodiment of the present invention.

例えば２段階の縞幅のＥ９５帯域幅推定モデルについての堅牢性を向上させるために、例えば先に引用された同時係属中の特許出願の１つ又はそれ以上のものにおいて開示された波長計を有する、出願人の譲渡人のレーザ・システムによって以前使用された波長計からのスペクトル出力の対称性が完全には十分に制約されていないことが、出願人の目に留まった。 For example to have robustness for a two-stage fringe width E95 bandwidth estimation model, for example with a wavemeter disclosed in one or more of the above-cited co-pending patent applications Applicants noticed that the symmetry of the spectral output from the wavemeter previously used by Applicant's assignee's laser system was not fully constrained.

代理人番号第２００３−０１０７−０１号の、２００４年２月２７日に出願された「ＩＭＰＲＯＶＥＤＢＡＮＤＷＩＤＴＨＥＳＴＩＭＡＴＩＯＮ」という名称の、先に引用された出願番号第１０／７８９３２８号において開示された、以前提案された２段階の半経験的なＥ９５推定モデルを修正することによって、出願人は、ある改善点を提案する。引用された出願番号第１０／７８９３２８号において提案された波長計は、縞上の２つの異なる高さにおいて測定されたエタロン分光計の縞の全幅（ＦＷ）（Ｘは、例えば２５％とすることができ、Ｙは、例えば７５％とすることができる場合に、強度分率、例えば、最大「ＦＷＸＭ」のｘ％における全幅及び最大「ＦＷＹＭ」のｙ％における全幅）を入力とすることができる。この場合、波長計は、デバイスを照射するスペクトルの、例えばＥ９５帯域幅（この場合、スペクトル・エネルギーの９５％といった、ある百分率のｘ％、すなわちＥＸのＥＸ％が存在するスペクトルのピークのいずれかの側のスペクトルの部分）を推定するための平面モデルにおいて、例えば先に引用された出願において説明され、より詳細に後述される、例えばＰＤＡ４０といった、フォトダイオード・アレイ（ＰＤＡ）における、例えばピクセルの強度レベルから計算されるこれらの値を使用することができる。エタロンは、オンボードの高繰返し率の波長及び帯域幅検出について当該技術分野において公知のこれらのような波長計に便利に使用されている（実際は、例えばエタロンのような縞パターン発生器における測定行為からの推定は、後述のコンピュータ６０のような、スペクトル分析コンピュータによって、推定帯域幅を計算する際に減少させられるか又は補償され得るが、特に本発明が用いられることになる形式のレーザ・システムについての費用対効果の高く、高速のオンボードの波長計においては、事実上完全には解消され得ない帯域幅の実際の検出における誤差を誘起させる）。 Previous proposal, disclosed in previously cited application No. 10/789328, entitled "IMPROVED BANDWIDTH ESTIMATION", filed February 27, 2004, with agent number 2003-0107-01. By modifying the proposed two-stage semi-empirical E95 estimation model, Applicants propose certain improvements. The wavelength meter proposed in the cited application No. 10/789328 has a etalon spectrometer fringe full width (FW) measured at two different heights on the fringe (X is for example 25%) And Y can be 75%, for example, and intensity fractions, for example, the full width at x% of maximum “FWXM” and the full width at y% of maximum “FWYM” can be input. . In this case, the wavemeter is one of the peaks of the spectrum that illuminates the device, eg, the E95 bandwidth (in this case 95% of the spectral energy, a percentage of x%, ie, the EX% of EX is present). In a planar model for estimating the portion of the spectrum on the side of, eg, of a pixel in a photodiode array (PDA), eg PDA 40, described in a previously cited application and described in more detail below. These values calculated from the intensity level can be used. Etalons are conveniently used in wavemeters such as those known in the art for on-board high repetition rate wavelength and bandwidth detection (actually, measurement activities in fringe pattern generators such as etalon, for example) Can be reduced or compensated in calculating the estimated bandwidth by a spectrum analysis computer, such as computer 60 described below, but in particular a laser system of the type in which the present invention will be used. Cost-effective, high-speed on-board wavemeters induce an error in the actual detection of bandwidth that cannot be virtually completely eliminated).

先に引用された同時係属中の先行特許出願において開示された元のモデルは、次式のとおりであった。
Ｅ９５〜＝Ａ（ｘ，ｙ）^*ＦＷｘ％＋Ｂ（ｘ，ｙ）^*ＦＷｙ％＋Ｃ
ここで、Ａ、Ｂ及びＣは、縞が測定される高さｘ、ｙに依存する定数である。Ａ、Ｂ及びＣは、予め開示されたように、測定によって実験的に求める（較正する）ことができる。 The original model disclosed in the previously cited co-pending prior patent application was:
E95- = A (x, y) ^* FWx% + B (x, y) ^* FWy% + C
Here, A, B and C are constants depending on the heights x and y at which the fringes are measured. A, B and C can be determined experimentally (calibrated) by measurement, as previously disclosed.

出願人は、このモデルが、例えば、照射スペクトルの対称性の変動の存在下では、常に良好に作動することができるとは限らないことを確認した。このことは、図１に示されるプロットにおいて示され、これは、例えばＣｙｍｅｒＸＬＡ１０５主発振器電力増幅器（ＭＯＰＡ）レーザ・システム上で測定された実際のレーザ・スペクトルに適用された上式を用い、ＰＤＡのピクセル上に画像形成されたエタロン縞の幅を表す、Ｅ９５モデリングのシミュレーションを示すものである。図１において、右側の点１２の集団がパリティ線１４付近により大きな分散を有することを確認することができ、すなわち、この線は、波長計の縞強度出力が計算された帯域幅の結果が、例えばＬＴＢグレーティング分光計といった、より高価でより大きいが、より高精度な分光計と同じスペクトル測定に正確に等しい線である。このより大きな逸脱は、より大きな誤差に相当する。これらの点は、対称性測定基準（色値）にマッピングされる。 Applicants have confirmed that this model cannot always work well, for example in the presence of variations in the symmetry of the illumination spectrum. This is shown in the plot shown in FIG. 1, which uses the above equation applied to the actual laser spectrum measured, for example, on a Cymer XLA105 master oscillator power amplifier (MOPA) laser system, FIG. 9 shows a simulation of E95 modeling representing the width of an etalon stripe imaged on a pixel of FIG. In FIG. 1, it can be seen that the population of points 12 on the right side has a greater variance near the parity line 14, that is, the line results in the bandwidth from which the fringe intensity output of the wavemeter is calculated. A line that is exactly equal to the same spectral measurement as a more expensive and larger but more accurate spectrometer, such as an LTB grating spectrometer. This larger deviation corresponds to a larger error. These points are mapped to symmetry metrics (color values).

これらのプロットにおける対称性測定基準（色値）は、スペクトル・エネルギーの中央からのスペクトル・ピーク逸脱に比例する。これらは、プロットの左側部分においてはプロットされた値について２−８あたりで変化し、２−４あたりの値が一般的にはパリティ線の下方にあり、７−８あたりの値が一般的にはパリティ線の上方に分布し、５−６あたりの値がパリティ線の両側に分布される。１１−１４あたりの値は、図１のプロットの右側部分においてパリティ線の上方に分布するように示され、より高い値は一般的にはパリティ線から遠くで群化され、４−６あたりはプロットの右側部分におけるパリティ線の下方に分布され、より低い値はパリティ線から遠くで群化され、７−１０あたりからの値はパリティ線の両側に分布される。
有害点１２がそれらの対称性に従って等しくなくパリティ線１４付近に分布することが認められ、出願人はそのように判断した。誤差の総計とスペクトルの非対称性パラメータのサイズとの間の確認された相関関係は、帯域幅検出器４０が較正された、例えばＥ９５といった測定された帯域幅パラメータにおいてより大きな誤差が存在することを示し、また対称的に関係する。 The symmetry metric (color value) in these plots is proportional to the spectral peak deviation from the center of the spectral energy. These vary around 2-8 for the plotted values in the left part of the plot, with values around 2-4 typically below the parity line and values around 7-8 typically Are distributed above the parity line, and values around 5-6 are distributed on both sides of the parity line. Values around 11-14 are shown to be distributed above the parity line in the right portion of the plot of FIG. 1, with higher values generally grouped far from the parity line, and around 4-6 Distributed below the parity line in the right part of the plot, lower values are grouped far from the parity line, and values from around 7-10 are distributed on both sides of the parity line.
It was observed that the harmful points 12 were not unequal and distributed around the parity line 14 according to their symmetry, and the applicant determined so. The confirmed correlation between the total error and the size of the spectral asymmetry parameter indicates that there is a greater error in the measured bandwidth parameter, eg, E95, for which the bandwidth detector 40 has been calibrated. Shown and related symmetrically.

したがって、出願人は、例えば、このあいまい性を補償するために、上記のＥ９５モデルの式に対する対称性に敏感である付加的な項Ｓ（Ａ，Ｂ，Ｃ；ｘ，ｙ）を追加することを提案する。
この項Ｓは、例えば、スペクトル又は縞の左半分及び右半分の積分間の差といった、多くの形態をとることができるが、それらが例えばエタロン縞における小さな非対称性に敏感であるのに十分に遠く離れているという条件では、特に好都合な定式化は、ちょうど２つの幅のセグメントｘ、ｙの（波長空間における）中点の位置の差である。７０％のしきい値が縞を遮る点がａ（７０）及びｂ（７０）である場合には、ＦＷ７０＝（ｂ（７０）−ａ（７０）及びＭ（７０）＝（ａ（７０）＋ｂ（７０））／２である。同様に、ＦＷ２０＝（ｂ（２０）−ａ（２０））及びＭ（２０）＝（ａ（２０）＋ｂ（２０））／２である。非対称性測定基準は、この場合、例えば２つの中点の位置間の間隔、すなわちＭ（７０）−Ｍ（２０）である。
Ｅ９５〜＝Ａ（ｘ，ｙ）^*ＦＷｘ％＋Ｂ（ｘ，ｙ）^*ＦＷｙ％＋Ｃ＋Ｄ（Ａ，Ｂ，Ｃ；ｘ，ｙ）^*（中点（ｘ％）−中点（ｙ％））
ここで、先に引用された同時係属中の出願において既述され、以下に繰り返されるように、Ａ（ｘ，ｙ）及びＢ（ｘ，ｙ）は、較正プロセスにおいて予め計算され、較正プロセスにおいて使用されるスペクトル幅測定に関連する定数であり、Ｃは、Ａ、Ｂ並びにｘ及びｙの関数である同様に計算された較正定数であり、ｘ及びｙは、例えば最小２乗逸脱の最小化によるといった、モデルとスペクトルの実験的に測定された集団についての信頼できる基準との間の誤差の最小化による較正プロセスにおいて計算される。Ｄは、既に使用された式における定数Ｃに関して後述される、較正プロセスにおいて同様に計算される定数である。 Thus, Applicant adds, for example, an additional term S (A, B, C; x, y) that is sensitive to symmetry to the above E95 model equation to compensate for this ambiguity. Propose.
This term S can take many forms, for example, the difference between the integrals of the left half and right half of the spectrum or fringes, but is sufficient for them to be sensitive to small asymmetries in eg etalon fringes. In the far away condition, a particularly convenient formulation is the difference in the position of the midpoint (in wavelength space) of exactly two width segments x, y. When the points at which the threshold of 70% blocks the stripe are a (70) and b (70), FW70 = (b (70) -a (70) and M (70) = (a (70) + B (70)) / 2 Similarly, FW20 = (b (20) −a (20)) and M (20) = (a (20) + b (20)) / 2. The reference is in this case, for example, the interval between the positions of the two midpoints, ie M (70) -M (20).
E95- = A (x, y) ^* FWx% + B (x, y) ^* FWy% + C + D (A, B, C; x, y) ^* (middle point (x%) − middle point (y%))
Where A (x, y) and B (x, y) are pre-calculated in the calibration process, as previously described in the previously cited copending application and repeated below. A constant associated with the spectral width measurement used, C is a similarly calculated calibration constant that is a function of A, B and x and y, and x and y are, for example, minimizing least square deviations Is calculated in the calibration process by minimizing the error between the model and a reliable reference for the experimentally measured population of spectra. D is a constant that is similarly calculated in the calibration process, described below with respect to the constant C in the already used equation.

図２は、改善されたモデルを用いた同じシミュレーションを示す。
図２におけるプロットの右側及び左側にある両方の群における有害点は、改善されたモデルによってパリティ線付近により均一に分布し、よって、対称性の変化からの系統誤差が抑制されている。プロットの右部分のデータ点についての性能は、意味深いものであるが、多少劇的さが少ない。
本発明の実施形態の態様によれば、例えば、エタロン分光計４０は、十分敏感な対称性測定を行うのに必要な程度に十分な分解能を有することができ、例えば、ノイズの存在下におけるサンプリング分解能は、例えばＭ７０−Ｍ２０間の差が意味のある数であるということで、例えば、十分とすることができ、すなわち、当業者であれば理解するように、有用であるのに十分な精度で測定することができる。例えば、測定された値がほとんどノイズである場合には、モデルに追加される全ては、ほとんど「測定パラメータ」の形でモデル化される「実帯域幅パラメータ」を表すノイズである。 FIG. 2 shows the same simulation using the improved model.
The deleterious points in both groups on the right and left side of the plot in FIG. 2 are more evenly distributed near the parity line by the improved model, thus suppressing systematic errors from changing symmetry. The performance for the data points in the right part of the plot is meaningful but somewhat less dramatic.
In accordance with an aspect of an embodiment of the present invention, for example, the etalon spectrometer 40 can have enough resolution to make a sufficiently sensitive symmetry measurement, eg, sampling in the presence of noise. The resolution can be sufficient, for example, that the difference between M70-M20 is a meaningful number, for example, that is, enough precision to be useful, as one skilled in the art will appreciate. Can be measured. For example, if the measured value is mostly noise, all that is added to the model is noise that represents a “real bandwidth parameter” that is modeled almost in the form of a “measurement parameter”.

固定スペーサの画像形成形式のものである、図３に概略的に示されるエタロン分光計４０の使用に関しては、これらのデバイスは、たとえ波長がフレーム毎に同調させられても、少なくとも１つの自由なスペクトル範囲（２つの隣接する縞次数）を線形検出器アレイ、例えばＰＤＡ５０上に画像形成することができる限り、それらを用いて、光の中心波長に関係なくスペクトル情報を単一フレームの画像に取り込むことができるという利点を有する。しかしながら、それらは、大きな半径の次数が所与のフレームにおいて見えている唯一のものである場合には、検出器の局所的な波長分解能（ｄλ／ｄＲ）は、小さな半径において可能な最適条件より低いという欠点を有する。本発明の実施形態の態様によれば、出願人は、エタロン反射器間の光路長を調整する手段を提供して、より狭い角度における可視次数を提示するための装置を連続的に調整することによって可能になる検出器の線形分解能のより良好な使用を提案する。本発明の実施形態の別な態様によれば、出願人は、多数の次数が検出器上に画像形成される場合には、より狭い角度で既に見えている次数を測定するように選択することによって可能になる検出器の線形分解能のより良好な使用を提案する。 With respect to the use of the etalon spectrometer 40 shown schematically in FIG. 3, which is of a fixed spacer imaging format, these devices have at least one free even if the wavelength is tuned from frame to frame. As long as the spectral range (two adjacent fringe orders) can be imaged on a linear detector array, eg PDA 50, they are used to capture spectral information into a single frame image regardless of the center wavelength of the light. Has the advantage of being able to. However, if they are the only ones where a large radius order is visible in a given frame, the local wavelength resolution (dλ / dR) of the detector will be better than possible at the small radius. It has the disadvantage of being low. In accordance with an aspect of an embodiment of the present invention, Applicants provide means for adjusting the optical path length between etalon reflectors to continuously adjust the device for presenting the visible order at narrower angles. We propose a better use of the linear resolution of the detectors enabled by. According to another aspect of embodiments of the present invention, Applicant chooses to measure the orders that are already visible at a narrower angle when multiple orders are imaged on the detector. We propose a better use of the linear resolution of the detectors enabled by.

本発明の実施形態の態様によれば、出願人は、縞の検出のために線形フォトダイオード・アレイを用いた、高精度でパルス間の波長を測定するためのオンボードの高繰返し率ガス放電レーザ・システムに用いるための走査及び一定ギャップのエタロンの両方の分光計の形態を組み合わせることを提案し、ここでは、十分高い分解能のための十分なピクセル密度を有することが問題である。このデバイスは、依然としてずっと一定ギャップ方式で使用することができる。しかしながら、照射光の中心波長が変化させられると、次数が、ＰＤＡ検出器上で動くことになる。完全に見えている次数のみが十分に大きな角度で発生しているような波長の変化である場合には、１つの検出器要素にわたる局所的な線形分散ｄλ＝λ／ｆｔａｎ（Ｒ／ｆ）ｄＲもまた、かなり大きいものである。出願人は、１つの検出器のピクセルにわたる分散ｄλがそれに対応して小さくなる、θ＝Ｒ／ｆのより小さい値にこの次数を動的に戻すためのシステム及び方法を提案する。 In accordance with an aspect of an embodiment of the present invention, Applicant has developed an on-board high repetition rate gas discharge for measuring wavelengths between pulses with high accuracy using a linear photodiode array for fringe detection. It is proposed to combine both scanning and constant gap etalon spectrometer configurations for use in laser systems, where the problem is to have sufficient pixel density for sufficiently high resolution. This device can still be used in a constant gap manner. However, if the center wavelength of the illuminating light is changed, the order will move on the PDA detector. If the change in wavelength is such that only the fully visible order occurs at a sufficiently large angle, then the local linear dispersion over one detector element dλ = λ / ftan (R / f) dR Is also quite large. Applicants propose a system and method for dynamically returning this order to a smaller value of θ = R / f where the variance dλ across one detector pixel is correspondingly reduced.

エタロン反射器間の光路長ｄが変化させられる場合には、次数は、異なる角度で現れることになる。遅いサーボ機構を用いて、検出器のフォトダイオード・アレイの空間的な分解能を最も効率的に使用することができる所望の角度にこの次数を「向ける」ことができる。例えば、１０ｐｍＦＳＲを有するエタロン分光計においては、ｄ（＝１．８７μｍ）におけるおよそ０．１μｍのシフトが、θ＝３ｍｒａｄにおける２つの次数の位置を交換するのに必要であることが見出された。このことは、１ｆｍより少ない分だけＦＳＲをシフトすることになり、よって、計器の機能に対する影響は無視できるものである。
本発明の実施形態の態様によれば、例えば、図３に概略的に示されるこの波長計４０を使用する目的では、更なる例として、画像形成システム及び検出器は、有効角度がθ＝３ｍｒａｄからθ＝１１ｍｒａｄまでの範囲に及ぶように選択することができる。θ＝３ｍｒａｄにおいては、当業者によって理解されるように、縞が、用途に応じて、所望のサンプリング分解能を得るのに十分なピクセル数により良好に特徴付けられるような線形分散である。シータ＝１１ｍｒａｄにおいては、θ＝３ｍｒａｄ位置についてカバーされたピクセル数の〜２７％のみにわたって位置する状態で、縞が極めて狭いような線形分散である。したがって、狭い角度で正確な測定を行うのに十分なサンプリング分解能を有するデバイスは、〜４ｘのオーバーヘッドが設計に組み込まれていない場合には、大きな角度では十分なサンプリング分解能をもたない。 If the optical path length d between the etalon reflectors is changed, the orders will appear at different angles. A slow servo mechanism can be used to “direct” this order to the desired angle that can most efficiently use the spatial resolution of the detector photodiode array. For example, in an etalon spectrometer with 10 pm FSR, a shift of approximately 0.1 μm in d (= 1.87 μm) was found to be necessary to exchange the two orders of position at θ = 3 mrad. . This shifts the FSR by less than 1 fm, so the impact on instrument function is negligible.
According to aspects of embodiments of the present invention, for example, for purposes of using this wavemeter 40 schematically illustrated in FIG. 3, as a further example, the imaging system and detector have an effective angle of θ = 3 mrad. To θ = 11 mrad can be selected. At θ = 3 mrad, as will be appreciated by those skilled in the art, depending on the application, the fringes are linearly distributed such that they are well characterized by a sufficient number of pixels to obtain the desired sampling resolution. At theta = 11 mrad, the linear dispersion is such that the fringes are very narrow, with only 27% of the number of pixels covered for θ = 3 mrad positions. Thus, a device with sufficient sampling resolution to make accurate measurements at a narrow angle will not have sufficient sampling resolution at large angles if ˜4 × overhead is not built into the design.

出願人は、例えばプログラム化されたコンピュータ又は適切にプログラム化されたマイクロコントローラのマイクロコンピュータとすることができる、波長計計算コンピュータ６０内の検出器によって記録された縞の画像を分析すること等によって、この状況を認識するためのソフトウェア修正を提案する。このコンピュータにより、検出器の分解能が正確な測定を可能にするのに十分な位置（例えば、角度θにある）に縞があるかを決定することができ、多数の縞が画像内に存在する場合には、最大のサンプリング分解能が利用可能である検出器上のその位置にあるその縞を優先的に分析することを決定できることを、出願人は提案する。出願人は、より詳細に後述される、多数のエタロン４２コントローラの１つを設けて、例えば、光路長ｄを調整することによって、最適位置に又はその付近に縞をゆっくりと向けることを提案する。レーザ波長が頻繁には大きな度合い（＜数ｐｍ）で同調させられない場合には、この方法により、波長計４０が十分なピクセル分解能のオーバーヘッドを有する領域内で波長計４０を実行させ続けることができる。そのことが、上述の特定の技術及び他のものを実用化することになる。 Applicants have analyzed the fringe image recorded by a detector in the wavelength meter computing computer 60, such as a programmed computer or a suitably programmed microcontroller microcomputer, for example. Propose a software fix to recognize this situation. With this computer, it is possible to determine if the fringes are at a position sufficient to allow accurate measurement of the detector (eg, at an angle θ), and there are numerous fringes in the image. In some cases, the applicant proposes that it may be decided to preferentially analyze the fringes at that position on the detector where the maximum sampling resolution is available. Applicants propose to provide one of a number of etalon 42 controllers, described in more detail below, to slowly aim the stripe at or near the optimal position, for example by adjusting the optical path length d. . If the laser wavelength is not frequently tuned to a large degree (<several pm), this method allows the wavemeter 40 to continue to run in an area with sufficient pixel resolution overhead. it can. That will put the above specific technology and others into practical use.

当業者であれば、本発明の実施形態の態様によって、縞読取り区域にかかわらずスペクトルの非対称性測定／補償の有効な実施を可能にする、波長計の線形フォトダイオード・アレイ５０における不十分なピクセル・サンプリング分解能の問題は、検出器５０上の局所的なピクセル分散（ｄλ／ｄＲ）が少ない、より狭い角度に縞次数を移動させることによって単純かつ容易に解決される。それは、画像形成分光計４０の高速波長可変能力を保持するが、幾つかの測定ウィンドウ内では、縞を小さな半径の状況に戻すことができ、ＰＤＡ５０によって見られる縞の範囲にわたって照射されるピクセルにおいては、例えば約３倍の増加の可能性がある。＜１の自由スペクトル範囲だけ次数の位置を変化させるようにｄを調整しても、自由スペクトル範囲自体に対する影響は無視できるものであり、よって、波長計が較正される。例えば、機械的な作動装置によって押圧されたエタロンを収容する密閉されたハウジング上の金属ダイヤフラムによってといった、温度又は圧力によってこれを実行することができる。 One of ordinary skill in the art will not be able to adequately implement a linear photodiode array 50 in a wavemeter that enables effective implementation of spectral asymmetry measurement / compensation regardless of the fringe reading area, according to aspects of embodiments of the present invention. The problem of pixel sampling resolution is simply and easily solved by moving the fringe order to a narrower angle with less local pixel dispersion (dλ / dR) on the detector 50. It retains the fast wavelength tunability of the imaging spectrometer 40, but within some measurement windows, the fringes can be returned to a small radius situation and in pixels illuminated over the range of fringes seen by the PDA 50. Can increase, for example, by a factor of about three. Even if d is adjusted to change the position of the order by the free spectral range of <1, the influence on the free spectral range itself is negligible, and the wavemeter is calibrated. This can be done by temperature or pressure, for example, by a metal diaphragm on a sealed housing that contains an etalon pressed by a mechanical actuator.

ここで、図３を参照すると、エタロン４２を収容し、当該技術分野において公知のビーム・スプリッタ２２によって波長計４０内に反射される出力レーザ・ビーム２０の一部３０を受け入れるこうした波長計４０の例が示されている。分割された部分３０は、エタロン４２に入ることができ、このエタロンが、フォトダイオード・アレイ５０上に画像形成される縞パターン４４を形成することができ、例えば線形アレイ状に配置された複数のフォトダイオードの各々で見られる強度を中心波長／帯域幅検出コンピュータ６０に提供することができる。例えばコンピュータの制御下でガス供給線６２を介したエタロン・ハウジング４３に圧力を印加すること、エタロン・ハウジング４３を加圧するために、ソレノイド６８を有するソレノイド弁６４を作動すること、又は例えばコンピュータ６０の制御下で再度機械的アクチュエータ（ステッピング・モーター、リニア・モーター等）（図示せず）によって、例えばハウジング上のダイヤフラムに圧力を印加すること等によって、上述のように、縞パターンは、適切なピクセル分解能のオーバーヘッドにおいて十分に分散されるアレイ５０上の適切な場所に向けることができる。代替的に、ヒーター・コントローラ７２の制御下のヒーター７０は、コンピュータ６０によって生成される制御信号に応答してエタロン・ハウジング４３内の温度を修正することができる。同様に、エタロンの入射角は、例えば、コンピュータ６０の制御下とすることもできる、アクチュエータ（図示せず）を有する回転する取付けプレート７６上にエタロン・ハウジングを取り付けることによって、わずかに修正することができる。 Referring now to FIG. 3, such a wavemeter 40 that contains an etalon 42 and receives a portion 30 of the output laser beam 20 that is reflected into the wavemeter 40 by a beam splitter 22 known in the art. An example is shown. The divided portion 30 can enter an etalon 42, which can form a fringe pattern 44 that is imaged on the photodiode array 50, eg, a plurality of arrays arranged in a linear array. The intensity found at each of the photodiodes can be provided to the center wavelength / bandwidth detection computer 60. For example, applying pressure to the etalon housing 43 via the gas supply line 62 under the control of a computer, activating a solenoid valve 64 having a solenoid 68 to pressurize the etalon housing 43, or, for example, a computer 60 As described above, the fringe pattern can be appropriately controlled by a mechanical actuator (stepping motor, linear motor, etc.) (not shown), for example, by applying pressure to the diaphragm on the housing, under the control of It can be directed to an appropriate location on the array 50 that is well distributed in pixel resolution overhead. Alternatively, the heater 70 under the control of the heater controller 72 can modify the temperature within the etalon housing 43 in response to a control signal generated by the computer 60. Similarly, the angle of incidence of the etalon may be slightly modified by mounting the etalon housing on a rotating mounting plate 76 having an actuator (not shown), which may be under the control of the computer 60, for example. Can do.

コンピュータは、例えば、当該技術分野において公知の、例えば線狭幅化ユニット内で、レーザ光の波面を修正するために、帯域幅コントローラ（図示せず）に中央帯域幅のフィードバック情報を提供することもでき、帯域幅の修正の別の方法は、当該技術分野において公知であるように、分子フッ素ガス放電レーザのパルス・エキシマを生成して、レージング媒体を生成するために用いられる、例えば、放電パルスをレーザ内の電極に供給する回路における、例えば、圧縮ヘッド内のインダクタンスを変化させることによるものとすることができる。更なる帯域幅の能動的な補正法は、例えば、マルチチャンバ・レーザ・システムにおいて、システムのＭＯ及びＰＡ部分におけるレージングのタイミングを調整するための、例えば、主発振器（シード・レーザ）電力増幅器（「ＭＯＰＡ」）の線狭幅化レーザ・システムとすることができる。このように、ＰＡセクションにおいて増幅されるようにＭＯセクションからの出力レーザ・パルスの一部を選択することができる。ＭＯセクションからの出力レーザ・パルスの異なる部分は、例えば、幾度となく線狭幅化ユニットを移動させたので、帯域幅においてより狭幅化されたため、異なる帯域幅を有することがある。ＭＯセクション及びＰＡセクションにおいてレージングの発生間のタイミングを調整することによって、ＰＡセクションにおいて増幅されるようにＭＯセクション出力の一部を選択的に選ぶことができるので、受け取られたフィードバックに従って帯域幅を上下に選択することができる。例えば、主発振器電力発振器（ＭＯＰＯ）の、マルチチャンバ・レーザ・システムの他の形態を用いることができ、ｄｔＭＯＰＡという用語は、所望の最大出力のレーザ・パルス帯域幅を選択する必要性に応じてシード・レーザ・パルスの一部を選択的に増幅するための、如何なるこうした２つのマルチチャンバ線狭幅化レーザ・システム間のレージングのそれぞれの発生の選択をも意味することを考慮し、そうするために用いられる。 The computer provides center bandwidth feedback information to a bandwidth controller (not shown) to modify the wavefront of the laser light, eg, in a line narrowing unit known in the art, for example. Another method of bandwidth modification can be used to generate a pulsed excimer of a molecular fluorine gas discharge laser to produce a lasing medium, as known in the art, eg, discharge For example, by changing the inductance in the compression head in the circuit supplying the pulses to the electrodes in the laser. Additional bandwidth active correction methods include, for example, a master oscillator (seed laser) power amplifier (see, for example, to adjust the timing of lasing in the MO and PA portions of the system in a multi-chamber laser system. "MOPA") line narrowing laser system. In this way, a portion of the output laser pulse from the MO section can be selected to be amplified in the PA section. Different portions of the output laser pulse from the MO section may have different bandwidths, for example, because the line narrowing unit has been moved several times and thus narrowed in bandwidth. By adjusting the timing between the occurrence of lasing in the MO section and the PA section, a portion of the MO section output can be selectively selected to be amplified in the PA section, so that the bandwidth is reduced according to the received feedback. You can select up or down. For example, other forms of a multi-chamber laser system of a master oscillator power oscillator (MOPO) can be used, the term dtMOPA depending on the need to select the desired maximum output laser pulse bandwidth. Consider and do so to imply the choice of each occurrence of lasing between any two such multi-chamber line narrowing laser systems to selectively amplify a portion of the seed laser pulse Used for.

当業者であれば、上述の本発明の実施形態の態様は、好ましい実施形態のみであることが意図され、多少なりとも、本発明の開示を限定することが意図されるものではなく、特に特定の好ましい実施形態だけに限定することが意図されるものではないことを理解するであろう。多くの変更及び修正を、当業者が理解し、認識するであろう開示された本発明の実施形態の開示された態様に加えることができる。添付された特許請求の範囲は、範囲及び意味において、本発明の実施形態の開示された態様ばかりではなく、こうした均等技術並びに当業者には明らかであろう他の修正及び変更に及ぶことが意図される。上述の本発明の実施形態の開示され、請求された態様への変更及び修正に加えて、他のものを実施することができる。 Those skilled in the art will appreciate that the above-described aspects of the embodiments of the present invention are only preferred embodiments, and are not intended to limit the disclosure of the present invention in any way, and are particularly specific. It will be understood that it is not intended to be limited to only the preferred embodiments. Many changes and modifications may be made to the disclosed aspects of the disclosed embodiments of the invention that will be understood and appreciated by those skilled in the art. The appended claims are intended to cover, in scope and meaning, not only the disclosed aspects of embodiments of the present invention, but also such equivalent techniques and other modifications and changes that will be apparent to those skilled in the art. Is done. In addition to the changes and modifications to the disclosed and claimed aspects of the embodiments of the invention described above, others can be implemented.

Claims

分光計であって、
パルス化されたガス放電レーザによって生成されたレーザビームの経路に配置され、縞パターンを提供するエタロンと、
前記エタロンからの縞パターンを画像化する線形フォトダイオード・アレイと、
前記線形フォトダイオード・アレイからの前記縞パターンの画像を受け取るコンピュータであって、当該画像を分析し、当該分析に基づいて前記線形フォトダイオード・アレイの分解能が正確な測定を可能にするに十分な位置に前記縞パターンの縞があるか決定し、そして、当該決定に基づいて制御信号を出力するコンピュータと、
前記コンピュータに接続されて前記制御信号を受け取り、当該受け取った制御信号に基づいて、測定される縞次数が前記線形フォトダイオード・アレイ上の別の位置に移動するよう出力レーザビームがエタロンから出射する傾斜角を位置決め装置に調整させるよう構成された縞次数位置決め機構と、
を備えることを特徴とする分光計。 A spectrometer,
An etalon disposed in the path of a laser beam generated by a pulsed gas discharge laser and providing a fringe pattern;
A linear photodiode array that images the fringe pattern from the etalon;
A computer for receiving an image of the fringe pattern from the linear photodiode array, wherein the image is analyzed, and based on the analysis, the resolution of the linear photodiode array is sufficient to allow an accurate measurement. A computer for determining whether there is a stripe of the stripe pattern at a position, and outputting a control signal based on the determination;
Connected to the computer to receive the control signal, and based on the received control signal, an output laser beam is emitted from the etalon so that the measured fringe order is moved to another position on the linear photodiode array. A fringe order positioning mechanism configured to cause the positioning device to adjust the tilt angle;
A spectrometer comprising:

前記位置決め装置は、前記線形フォトダイオード・アレイ上の局所的な線形分散（ｄλ／ｄＲ）が小さくなるように、前記傾斜角を調整することを特徴とする請求項１に記載の分光計。 The spectrometer according to claim 1, wherein the positioning device adjusts the tilt angle so that a local linear dispersion (dλ / dR) on the linear photodiode array is reduced.

前記コンピュータは、前記縞次数位置決め機構に制御信号を出力し、前記線形フォトダイオード・アレイにおける局所的な線形分散が小さくなるように、前記位置決め装置に傾斜角を調整させることを特徴とする請求項１に記載の分光計。 The computer outputs a control signal to the fringe order positioning mechanism, and causes the positioning device to adjust an inclination angle so that a local linear dispersion in the linear photodiode array becomes small. The spectrometer according to 1.

前記エタロンを収容する密閉されたハウジングを更に備える請求項１に記載の分光計。 The spectrometer of claim 1, further comprising a sealed housing that houses the etalon.

前記位置決め装置は、前記ハウジングに圧力を印加する加圧手段を備える、請求項４に記載の分光計。 The spectrometer according to claim 4, wherein the positioning device includes a pressurizing unit that applies pressure to the housing.

前記位置決め装置は、前記ハウジング内の温度を変化させる温度制御手段を備える、請求項４に記載の分光計。 The spectrometer according to claim 4, wherein the positioning device includes temperature control means for changing a temperature in the housing.

前記位置決め装置は、その上に前記ハウジングを取り付けてエタロンの入射角を変化させる取付け部を備える、請求項４に記載の分光計。 The spectrometer according to claim 4, wherein the positioning device includes an attachment portion on which the housing is attached to change an incident angle of the etalon.

前記位置決め装置は、エタロンの反射面間の光路長ｄを調整することによって出力レーザビームがエタロンを出射する傾斜角を調整する、請求項１に記載の分光計。 The spectrometer according to claim 1, wherein the positioning device adjusts an inclination angle at which the output laser beam emits the etalon by adjusting an optical path length d between the reflecting surfaces of the etalon.

前記位置決め装置は、異なる縞次数ｍを選択することによって出力レーザビームがエタロンを出射する傾斜角を調整する、請求項１に記載の分光計。 The spectrometer according to claim 1, wherein the positioning device adjusts an inclination angle at which an output laser beam emits an etalon by selecting different fringe orders m.

前記コンピュータは、縞次数位置決め機構に制御信号を出力し、前記線形フォトダイオード・アレイにおける局所的な線形分散が出力レーザビームの特定の動作波長及び特定の縞次数ｍに対して最小となるように、前記位置決め装置に傾斜角を調整させることを特徴とする請求項１に記載の分光計。 The computer outputs a control signal to the fringe order positioning mechanism so that local linear dispersion in the linear photodiode array is minimized for a particular operating wavelength of the output laser beam and a particular fringe order m. The spectrometer according to claim 1, wherein an inclination angle is adjusted by the positioning device.

前記コンピュータは、縞次数位置決め機構に制御信号を出力し、前記線形フォトダイオード・アレイによる波長のサンプリング分解能が最大化するように、前記位置決め装置に傾斜角を調整させることを特徴とする請求項１に記載の分光計。 The computer outputs a control signal to a fringe order positioning mechanism, and causes the positioning device to adjust an inclination angle so that a wavelength sampling resolution by the linear photodiode array is maximized. Spectrometer described in 1.